Výzkum problematiky plnění objektů vyrobených metodou FDM

Jiří Mlčoch

Doctoral thesis

Research into the problematics of filling objects produced by the FDM method

Anotácia:

Disertační práce se zabývá 3D tiskem metodou FDM za účelem zrychlení tisku, snížení nákladů na 3D tisk a zlepšení mechanicko-fyzikálních vlastností 3D tištěných dílů. Popsán je princip 3D tisku a důvody, proč je dobré zabývat se snížením nákladů na 3D tisk a zrychlováním tisku. Disertační práce představuje metodu plněného 3D tisku, která by měla výrazně zkrátit čas tisku, snížit celkové náklady na 3D tisk a zlepšit vybrané mechanicko-fyzikální vlastnosti 3D tištěných dílů. Metoda spočívá ve vytištění dutého dílu, který je následně vyplněn vytvrditelným tekutým materiálem. Bylo vyzkoušeno a popsáno několik výplňových materiálů, patří mezi ně epoxidové pryskyřice, polyuretany či beton. Metoda plněného 3D tisku byla otestována na několika dílech – kulatina pro ohybovou zkoušku, deska pro vibro-akustickou zkoušku a ozvučnice reproduktoru pro akustickou zkoušku. Tyto zkoušky prověřily mechanicko-fyzikální vlastnosti plněného 3D tisku a byly porovnány s tradičním 3D tiskem a dalšími materiály (kovy, MDF, dřevo).

Abstract:

The dissertation thesis research 3D printing using the FDM method in order to achieve faster printing, reduce the cost of 3D printing and improve the mechanical and physical properties of 3D printed parts. The principle of 3D printing and reasons why it is good to reduce cost of 3D prints and speed up printing are described. The thesis presents a method called filled 3D printing, which should significantly reduce printing time, reduce cost of 3D prints and improve mechanical and physical properties of 3D printed parts. This method consists from 3D printed hollow part, which is then filled with a hardenable liquid material. Some filling materials were tested and described, including epoxy resins, polyurethanes and concrete. The principle of filled 3D printing method was tested on several parts - rods for bending test, plate for vibro-acoustic test and loudspeaker cabinet for acoustic test. These tests examined the mechanical and physical properties of filled 3D printing and were compared with traditional 3D printing and other materials (metals, MDF, wood).

Kľúčové slová

3D tisk, dutý 3D tisk, FDM, reaktoplasty, beton, pryskyřice, epoxidová pryskyřice, akustika, reproduktor

Keywords

3D printing, hollow 3D print, FDM, thermosets, concrete, resin, epoxy resin, acoustics, loud-speaker

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 2. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 6. 2022
• Vedúci: Jiří Fries
• Oponent: Věra Voštová, Witold Bialy, Pavel Němeček

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / odbor:
Strojní inženýrství / Stavba výrobních strojů a zařízení